ЖЕЛЕЗО КАК ИНГРЕДИЕНТ КОРМА

Правильное кормление животных подразумевает внесение в организм животного соответствующего количества питательных веществ в оптимальном соотношении и в биоиспользуемой форме. Внесение железа имеет большое значение для многочисленных функций организма. Потеря железа из организма (незначительное количество железа теряется при разрушении клеток слизистой оболочки кишечника), как и недостаточное усвоение этого микроэлемента из кормов (низкая концентрация и несоответствующая форма, поврежден эпителий желудка и кишечника), ведет к различным расстройствам, включая и гипохромную анемию.

Дефицит железа возможно избежать использованием железа в кормах в количестве, которое удовлетворяет суточные потребности, и в соответствующей форме. Инактивированные пивные или пекарские дрожжи с органически связанным железом (IPKFe) – это насыщенный и качественный источник этого микроэлемента вместе с высокоценными молекулами самих дрожжей (single cell белки, витамины комплекса В, полисахариды). Поэтому неорганические соли железа в кормах могут быть частично или полностью заменены этим новым биологически эффективным препаратом на основе дрожжей.

ЗНАЧИМОСТЬ ЖЕЛЕЗА
Несмотря на то, что железо очень распространено в природе, оно существует в основном в форме нерастворимой соли Fe(OH)3. В жидкой среде железо существует в двух формах: Fe2+, Fe3+. Железо очень значимый микроэлемент для организма. Из-за способности отпускать и принимать электроны оно принадлежит группе транзиционных металлов вместе с цинком, медью и марганцем. Железо играет важную роль во многих биохимических процессах. Важность железа для живых организмов заключается в том, что оно является основным компонентом многих ферментов, функциональных и структурных белков. Железо необходимо для активности многих ферментов, которые катализируют реакции с кислородом: цитохрома, цитохрома-оксидазы, пероксидазы, каталазы и др. Железо также является составной частью очень важных молекул, которые двусторонно связывают кислород: гемоглобина и миоглобина. Иначе говоря, 4 протопорфиринских кольца, окружающих 2-хвалентное железо (гемма) вместе с белковой цепочкой глобинов и создают саму молекулу гемоглобина. Присутствие железа в гемоглобине дает возможность слабого и двусторонного связывания кислорода. От общего количества железа, которое находится в организме приблизительно 65% находится в гемоглобине, около 4% - в миоглобине мышц, а 1% - в различных ферментах. Около 30% запасов связано с феритином и гемосидерином, кроме того, часть железа находится в плазме, связано с трансферином.

УСВОЯЕМОСТЬ ЖЕЛЕЗА
Потребность организма в железе зависит от его уровня в организме (от количества запасов) и потребности в эритропоэзе (выработке эритроцитов). В нормальном состоянии в организме усваивается около 10% от общего количества внесенного железа, а в условиях истощенных запасов и до 20%. Усвоение железа в пищеварительном тракте происходит в передней части тонкого кишечника (дуоденуме и эюноме). Железо из кормов всасывается через мукозные клетки кишечника в форме свободных Fe2+, реже Fe3 и ионов, или в форме геммы. В зависимости от химических связей и оксидационного состояния железа в растительных кормах ценность различных растений и злаков по отношению к железу очень различается. В злаках железо, вместе кальцием, цинком и магнием, создает стабильные вещества с фитинами (полифосфаты), поэтому лишь малое количество железа может быть усвоено. Кислая среда желудка помогает редукции железа до формы, пригодной для усвоения (Fe3+ в Fe2+), но эффективность этого процесса ограничена. Усвоение железа максимально в случае, когда в организме существует его дефицит (который поддерживается дефицитом железа в мукозных клетках кишечника). После всасывания в мукозных клетках Fe2+ переходит в Fe3+ при вхождении в феритин.
Если мукозные клетки кишечника защищены феритином, железо переходит в трасферин и транспортируется в плазму, где становится доступным для всех клеток организма.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА УСВОЯЕМОСТЬ ЖЕЛЕЗА
На усвояемость и биодоступность железа влияют многочисленные факторы: возраст животного, количество железа в организме, тип и количество железа в корме, органические или неорганические ингредиенты корма. Дефицит железа больше всего выражен у молодняка, который питается молоком. Молоко, которое в основном бедно железом, маленькие запасы железа при рождении, равно как и быстрый рост и развитие являются основной причиной дефицита железа маленьких поросят. Поэтому возникает потребность давать молодняку и супоросным свиноматкам другие легкоусвояемые продукты богатые железом, в основном в форме порфирина.
Исследования на эмбрионах поросят показывают, что железо в этом состоянии усваивается эндоцитозом и через плазму мембран. В этом случае железо усваивается и когда речь идет о макромолекулах, как, например, железо-декстран. Это значит, что соответствующим кормлением супоросных свиноматок можно предупредить железодефицит поросят – эмбрионов. Усвоение железа в первую очередь зависит от его уровня в организме (от запасов железа и интенсивности эритропоэза). Тип источника железа также влияет на его усвояемость. Железо животного происхождения усваивается лучше железа растительного происхождения, поскольку оно в форме гемма. Биоусвояемость различных форм железа не одинакова для разных организмов. Так, например, биоусвояемость гемма из ферросульфата 50% у свиней , а у крыс и цыплят его усвояемость доходит до 70%. Различные питательные и не питательные вещества влияют на абсорбцию и биоусвояемость железа. У цыплят абсорбция железа меньше, если их корм богат кальцием, медью и фосфатами. Фосфаты отрицательно влияют на абсорбцию, поскольку образуют нерастворимые феррофосфаты и фитаты. Избыточное количество цинка в кормах снижает усвоение железа. Ионы кальция лучше притягиваются к отрицательно заряженным группам, которые образуют с железом нерастворимые соли (фосфаты, оксалаты, карбонаты), и их присутствие облегчает абсорбцию железа. Аминокислоты гистидин, лизин и цистеин стимулируют усвоение железа. В комплексе с металлами (хелатами) аминокислоты также положительно влияют на усвояемость железа. Витамин С (аскорбиновая кислота), действуя как редукционный и хелатирующий фактор, также стимулирует абсорбцию железа.

ПРОИЗВОДСТВО ИНАКТИВИРОВАННЫХ ДРОЖЖЕЙ С ОРГАНИЧЕСКИ СВЯЗАННЫМ ЖЕЛЕЗОМ (IPKFe)
Издавна дрожжи (клетки дрожжей, увеличенные электронным микроскопом, показаны на рисунке 2) используется для питания людей, намного позже их начали использовать в кормлении домашних животных. Как известно, дрожжи богаты многими биологически ценными молекулами. Железо в клетках дрожжей содержится в маленьких количествах. Но, в специфических условиях роста дрожжей железо может встраиваться в химические соединения с белками и другими внутриклеточными компонентами дрожжей Saccharomyces Cerevisiae, и таким образом дрожжи становятся источником высокой концентрации этого элемента. Полученная форма железа нетоксична, и в то же время имеет высокую биоусвояемость, может использоваться в кормлении животных. Аэробным выращиванием пивных и пекарских дрожжей в питательной среде, обогащенной дополнительными продуктами кормовой индустрии и солями железа, можно получить биомассу дрожжей с высоким содержанием органически связанного железа. В этом случае используется природный процесс транспортировки железа сквозь клеточную мембрану и образование комплекса с клеточными макромолекулами для его аккумуляции в и на клетке. Механизм, по которому клетки дрожжей в процессе роста усваивают микроэлементы из питательной среды сложный и подразумевает много способов, в зависимости от типа металла, его наэлектризованности и химических связей. Внутриклеточные аккумулированные металлы обычно связаны с биомолекулами клеточных стенок, вакуолями, митохондриями и другими клеточными органеллами. Полученный базовый продукт, вместе с витаминами и другими значимыми молекулами можно использовать в кормлении животных.